Un método rápido y preciso para el modelado de impedancias dq de sistemas de electrónica de potencia basado en diferencias finitas
Autores: Hernández-Ramírez, Julio; Segundo-Ramírez, Juan; Visairo-Cruz, Nancy; Guitiérrez, C. Alberto Núñez
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un método rápido y preciso para el modelado de impedancias dq de sistemas de electrónica de potencia basado en diferencias finitas
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Simulación de procesos industriales
Palabras clave
Método basado en diferencias finitas
Modelo de impedancia
Sistemas de energía basados en electrónica de potencia
Análisis de estabilidad
Eficiencia computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un método basado en diferencias finitas para derivar numéricamente el modelo de impedancia de sistemas de energía basados en electrónica de potencia, específicamente diseñado para análisis de estabilidad. El método propuesto ofrece una alternativa computacionalmente eficiente a los enfoques tradicionales al aplicar directamente aproximaciones de diferencias finitas al sistema dinámico de gran señal, sin depender de simulaciones repetitivas en el dominio del tiempo o modelos analíticos de pequeña señal. Este método elimina la necesidad de modelos adicionales o procedimientos complejos para calcular la solución en estado estacionario, agilizando el proceso de modelado de impedancia. La precisión, eficiencia y exactitud del método propuesto se evalúan a través de estudios comparativos con métodos de perturbación analíticos y en el dominio del tiempo. Los resultados demuestran que el enfoque propuesto proporciona una precisión comparable a los modelos analíticos mientras que reduce significativamente el esfuerzo computacional, superando a los métodos de perturbación tanto en velocidad como en precisión. Estos hallazgos resaltan el valor práctico del método propuesto para el análisis de sistemas en tiempo real y a gran escala, convirtiéndolo en una herramienta robusta para la evaluación de la estabilidad de sistemas de energía.
Descripción
Este documento presenta un método basado en diferencias finitas para derivar numéricamente el modelo de impedancia de sistemas de energía basados en electrónica de potencia, específicamente diseñado para análisis de estabilidad. El método propuesto ofrece una alternativa computacionalmente eficiente a los enfoques tradicionales al aplicar directamente aproximaciones de diferencias finitas al sistema dinámico de gran señal, sin depender de simulaciones repetitivas en el dominio del tiempo o modelos analíticos de pequeña señal. Este método elimina la necesidad de modelos adicionales o procedimientos complejos para calcular la solución en estado estacionario, agilizando el proceso de modelado de impedancia. La precisión, eficiencia y exactitud del método propuesto se evalúan a través de estudios comparativos con métodos de perturbación analíticos y en el dominio del tiempo. Los resultados demuestran que el enfoque propuesto proporciona una precisión comparable a los modelos analíticos mientras que reduce significativamente el esfuerzo computacional, superando a los métodos de perturbación tanto en velocidad como en precisión. Estos hallazgos resaltan el valor práctico del método propuesto para el análisis de sistemas en tiempo real y a gran escala, convirtiéndolo en una herramienta robusta para la evaluación de la estabilidad de sistemas de energía.